一种超纤肤感面层树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及树脂材料生产的技术领域，尤其是涉及一种超纤肤感面层树脂及其制备方法。

背景技术

超细纤维合成革由锦纶超细纤维和聚氨酯两部分构成，它们紧密连接在一起。在基布结构中，超细纤维三维交联在一起，起到骨架和支撑作用，形成类似于真皮胶原纤维的结构。分布在纤维四周的是聚氨酯，它使整个合成革基布形成一个整体，并具备了许多功能。它在革体中不是简单的填充，而是具有许多圆形的、针形的发泡结构，整体呈立体网状。

聚氨酯通常采用软质聚氨酯，软质聚氨酯具有热塑性的线性结构，它比PVC发泡材料有更好的稳定性、耐化学性、回弹性和力学性能，具有更小的压缩变型性，隔热、隔音、抗震、防毒性能良好。由软质聚氨酯制备的超细纤维合成革通常具有良好的韧性以及弯折性能。

目前，公告号为CN102212183A的中国发明公开了一种仿真皮超细纤维合成革用聚氨酯树脂，其特征在于，由以下原料按如下重量百分比制备而成：6～10％异氰酸酯、16～22％的多元醇化合物、1～3％的扩链剂、0.03～0.1％的终止剂、0.2～0.5％助剂和69～71％的N,N-二甲基甲酰胺。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由异氰酸酯与多元醇化合物反应制备的聚氨酯虽然具有良好的弹性、稳定性、耐化学性以及回弹性等性能，但是其柔软性不佳，触感粗糙，易导致由该聚氨酯制备出的超纤革的手感粗糙，品质较差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一是提供一种超纤肤感面层树脂，其具有柔软的触感，由该树脂制备的超纤革具有手感细腻的特点。

本发明的目的二是提供一种超纤肤感面层树脂的制备方法。

本发明的上述目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种超纤肤感面层树脂，按重量百分比包括以下组分：DMF45-55％、多元醇25-35％、MDI 8-12％、扩链剂2-4％、抗氧化剂0.15-0.25％、丙烯腈-苯乙烯树脂1.5-5.5％以及醋酸-丁酸纤维素0.75-0.95％。

通过采用上述技术方案，丙烯腈-苯乙烯树脂具有良好的耐高温性，用于弥补聚氨酯耐热性差的缺陷，丙烯腈-苯乙烯树脂还具有出色的光泽度、耐化学介质性、优良的硬度以及尺寸稳定性，从而弥补聚氨酯由于质地较软而提高面层树脂的耐磨耐刮性能；将制备出的聚氨酯与丙烯腈-苯乙烯树脂共混均匀后制得的面层树脂相较于单独使用聚氨酯制备的面层树脂来说具有更加柔软的触感；

醋酸-丁酸纤维素具有良好的透明度与粘性，用于提高丙烯腈-苯乙烯树脂与聚氨酯共混物的粘度，从而提高两者的共混粘性；醋酸-丁酸纤维素具有优良的抗湿、耐紫外光、耐寒、电绝缘等性能，且其与聚氨酯以及丙烯腈-苯乙烯树脂均具有良好的相容性，用于提高面层树脂的各项理化性能；醋酸-丁酸纤维素分子中的基团与超细纤维面层上的羟基结合生成氢键，从而提高了超细纤维与面层树脂之间的连接强度，从而提高了面层树脂的品质。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：按重量百分比包括以下组分：DMF51.23％、多元醇31.15％、MDI10.98％、扩链剂2.56％、抗氧化剂0.18％、丙烯腈-苯乙烯树脂3.11％以及醋酸-丁酸纤维素0.82％。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述多元醇包括质量分数比为1：(1-2)：(2-3)的聚酯多元醇、聚醚多元醇以及聚碳多元醇。

通过采用上述技术方案，聚醚多元醇分子结构中含有醚键，醚键较易旋转，因此聚醚多元醇链段的柔顺性比聚酯多元醇链段的柔顺性强，使得聚醚型聚氨酯软化温度更低，耐低温性能好，有较好的韧性和延伸性；

聚酯型多元醇分子结构中的酯基极性大，其内聚能比醚基的内聚能高，制备的聚酯形聚氨酯具有良好的耐热性和抗氧化性，但聚酯型聚氨酯容易发生水解，且原料来源不如聚醚多元醇的原料价廉易得；

聚碳多元醇分子主链中含有重复的碳酸酯基、链端为羟基，碳酸酯基内聚能较大，羟基易与其他组分的分子结构发生取代反应，使得其与其他组分具有良好的相容性；聚碳多元醇具有优异的耐热性、耐磨性、耐油性、耐低温特性、耐体内氧化性以及耐微生物降解性，因此，聚碳型聚氨酯具有优良的耐磨性以及耐体内氧化性，其使用寿命较长；

将三者按照适当的比例混合制备混合型聚氨酯，混合型聚氨酯同时具有三者的优异特性，其品质优于单组分型聚氨酯。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述聚醚多元醇优选为聚四氢呋喃醚。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述扩链剂为乙二醇、1,4丁二醇或1,6己二醇中的任意一种或两种混合物。

通过采用上述技术方案，乙二醇、1,4丁二醇以及1,6己二醇均为小分子二元醇，原料价廉易得，且具有良好的扩链效果，同等效果的扩链剂中优先考虑价廉的乙二醇、1,4丁二醇以及1,6己二醇，从而降低生产成本。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述扩链剂优选为1,4丁二醇。

通过采用上述技术方案，1,4丁二醇与乙二醇相比链长较长，在等量情况下其扩链效果更加突出，1,4丁二醇与1,6己二醇相比链长较短，链长较短的扩链剂的引入缩短了聚氨酯部分硬段间的距离，使氢键化作用容易发生，从而提高了硬段的有序程度，使软段与硬段不易缠结，提高了软硬段的微相分离程度，从而提高了聚氨酯的拉伸强度以及剥离强度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述抗氧化剂为质量分数比为1：(0.5-0.8)的二苯甲酮与肌醇六磷酸。

通过采用上述技术方案，肌醇六磷酸不仅具有良好的抗氧化作用，且其溶液显酸性，由于在碱性条件下，MDI会与脲和聚氨酯预聚体进一步反应生成杂质，肌醇六磷酸具有调节反应体系pH的作用，从而确保反应顺利进行并对不利反应进行抑制；

二苯丙酮除作为紫外线吸收剂，有利于提高面层树脂的抗氧化性能，且二苯丙酮还可作为肌醇六磷酸的溶剂，从而增强肌醇六磷酸与其他组分的相容性。

本发明的上述目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种超纤肤感面层树脂的制备方法，具体包括以下步骤：

S1.原料混合：向反应釜中加入DMF，再将多元醇、扩链剂以及抗氧化剂加入反应釜中搅拌均匀，搅拌温度为45-50℃，搅拌时间为3-7分钟；

S2.加成反应：向反应釜中加入MDI进行加成反应，反应温度为70-75℃，反应时间为0.8-1.2小时；

S3.粘度调节：向反应釜中加入MDI增粘，随着反应进行，体系粘度逐渐增加，再向反应釜中加入DMF降粘，直至体系最终固含量为28-32％，粘度为3-5万cps/25℃；

S4.终止反应：测量体系中-NCO的摩尔数，向反应釜中添加等摩尔数的甲醇终止反应；

S5.树脂制备：向反应釜中加入丙烯腈-苯乙烯树脂以及醋酸-丁酸纤维素搅拌均匀，搅拌温度为60-70℃，搅拌时间为5-10min，制得树脂成品；

S6.后处理：成品温度降至40℃以下后，从反应釜中取出成品送检，合格品进行200目过滤后包装入库。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.丙烯腈-苯乙烯树脂与醋酸-丁酸纤维素的添加有利于提高面层树脂的触摸柔软度；

2.将聚醚多元醇、聚酯多元醇以及聚碳多元醇按照适当的比例混合制备混合型聚氨酯，混合型聚氨酯同时具有三者的优异特性，其品质优于单组分型聚氨酯；

3.肌醇六磷酸与二苯丙酮协同配合，有利于提高面层树脂的抗氧化性能。

附图说明

图1是本实施例中面层树脂制备方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法具体包括以下步骤：

S1.原料混合：向反应釜中加入DMF，再将多元醇、扩链剂以及抗氧化剂加入反应釜中搅拌均匀，搅拌温度为45℃，搅拌时间为5分钟；

S2.加成反应：向反应釜中加入MDI进行加成反应，反应温度为75℃，反应时间为1小时；

S3.粘度调节：向反应釜中加入MDI增粘，随着反应进行，体系粘度逐渐增加，再向反应釜中加入DMF降粘，直至体系最终固含量为30.1％，粘度为4万cps/25℃；

S4.终止反应：测量体系中-NCO的摩尔数，向反应釜中添加等摩尔数的甲醇终止反应；

S5.树脂制备：向反应釜中加入丙烯腈-苯乙烯树脂以及醋酸-丁酸纤维素搅拌均匀，搅拌温度为65℃，搅拌时间为10min，制得树脂成品；

S6.后处理：成品温度降至35℃，从反应釜中取出成品送检，合格品进行200目过滤后包装入库。

实施例2，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

实施例3，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

实施例4，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

实施例5，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

实施例6，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

实施例7，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

实施例8，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

实施例9，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

对比例1，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

对比例2，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

对比例3，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

对比例4，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

对比例5，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

对比例6，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

对比例7，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

对比例8，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

对比例9，为本发明公开的一种超纤肤感面层树脂及其制备方法，树脂按重量百分比包括以下组分：

树脂制备方法同实施例1。

性能检测试验

采用由实施例1-9以及对比例1-9制备出的树脂生产超纤革，并对超纤革进行取样，对样品进行以下性能测试。

柔软性测试：随机选取50位实验者对样品进行触摸，并对柔软度进行打分，满分为100分，去掉最高分以及最低分，并对剩余48位实验者的分数取平均值作为柔软性检测标准，将平均值记录在表1中。

耐摩擦性能测试：按GB3920-1997标准对样品进行检测，并将检测结果记录在表1中；

干摩擦牢度的测定方法：

将样品固定在耐摩擦色牢度试验仪的摩擦头上，并使摩擦头运行方向呈45度角，在样品的长度方向上10s内摩擦10次，往复动程为100mm，垂直压力为9N，然后用灰色样卡评定摩擦位置的干摩擦牢度等级，等级越大，牢度越强；

湿摩擦牢度测定方法：

将样品用蒸馏水浸湿，用耐摩擦色牢度试验仪的轧液使样品带液率达到100％；将样品固定在耐摩色牢度试验仪的摩擦头上，并使摩擦布的经向与摩擦头运行方向呈45度角，在样品的长度方向上10s内摩擦10次，往复动程为100mm，垂直压力为9N。摩擦结束后，在室温下晾干，用灰色样卡评定摩擦位置的湿摩擦牢度等级，等级越大，牢度越强。

耐水解性能检测：根据QB/T4671-2014进行测试，采用B法检测即常温碱液12小时后，革面没有明显破裂为合格判定指标，将测试结果记录在表1中。

表1为样品的各项性能测试数据

根据实施例1-3的样品测试数据可知：在合适的范围内改变组分之间的配比对于样品的各项性能影响不大，但三个实施例中实施例1的组分配比为最佳配比。

根据实施例1以及对比例1-3的样品测试数据可知：

丙烯腈-苯乙烯树脂的添加有利于提高样品的柔软性、耐磨性能以及耐水解性能；

醋酸-丁酸纤维素的添加有利于提高样品的柔软性；

两者同时添加时，样品的理化性能相比于单独添加其中一个组分的理化性能显著提高，说明两者之间存在协同配合作用。

根据实施例1、实施例4-5以及对比例4-5的样品测试数据可知：多元醇的添加比例会影响样品的各项理化性能，当三者之间比例过大或过小时，样品的理化性能均有所下降，因此，需将聚酯多元醇、聚醚多元醇以及聚碳多元醇的配比控制在合适的范围内。

根据实施例1、实施例6-7的样品测试数据可知：在乙二醇、1,4丁二醇以及1,6己二醇三种扩链剂中，采用1,4丁二醇扩链后的聚氨酯性能最优，从而使得制备出的超纤革具有更佳的理化性能。

根据实施例1以及对比例6-7的样品测试数据可知：肌醇六磷酸的添加有利于提高样品的柔软性；二苯甲酮的添加有利于提高样品的柔软性以及耐磨性能。

根据实施例1、实施例8-9以及对比例8-9的样品测试数据可知：抗氧化剂的添加比例对样品的柔软性影响较大，当两者之间比例过大或过小时，样品的柔软性均有所下降，因此，需将肌醇六磷酸以及二苯甲酮的配比控制在合适的范围内。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。